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《基于分布式光纖光柵傳感的溫度測量系統(tǒng).pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2014拄儀表技術與傳感器2014第3期InstrumentTechniqueandSensorNo．3基于分布式光纖光柵傳感的溫度測量系統(tǒng)陳曦，周涑，孫超，杜林，楊濤(1．重慶市電力公司南岸供電局，重慶400060；2．重慶大學輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術國家重點實驗室，重慶40oo30)摘要：基于拉曼散射原理設計了分布式光纖光柵測溫系統(tǒng)。以LabVIEW為開發(fā)平臺，對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理部分進行了軟硬件設計。通過檢測Anti—stokes光和Stokes光兩者光強的比值解調(diào)出散射區(qū)的溫度信息，利用軟件去噪算法改善系統(tǒng)信噪比，提高了系統(tǒng)的測量精度。通過測量精度試驗驗證，系統(tǒng)
2、精度較高，能實現(xiàn)光纖沿線溫度的分布式測量，為分布式光纖測溫技術在電纜溫度在線監(jiān)測中的應用提供了重要參考。關鍵詞：分布式溫度測量；拉曼散射；光纖光柵傳感；LabVIEW中圖分類號：TM64文獻標識碼：A文章編號：1002—1841(2014)03—0008—03DesignandImplementationofTemperatureMeasurementSystemBasedonDistributedFiberGratingSensorCHENXi，ZHOUQuan，SUNChao，DULin，YANGTao(1．Nan’anElectricPowerBureau，Chongq
3、ingElectricCompany，Chongqing400060China；2．StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology，ChongqingUniversity，Chongqing4O0O30China)Abstract：Introducesthedesignofadistributedtemperaturemeasurementsystemoffiber—opticcablebasedOnRamanscatter—ing．Designedhardwarean
4、dsoftwareprogramofdataacquisitionandprocessingonthedevelopmentplatformLabVIEW．Demodula-ringthetemperatureinformationofthescatteringregionbytheirlightintensityratioofanti—Stokeslightandstokeslight．Thesystemsignal-to·-noiseratioisimprovedbysoftwaredigitalcumulativeaveragemethodwhichalsoimprov
5、esthesystemtemperaturemeas-urementaccuracy．Thesystemrealizedthedistributedtemperaturemeasurementalongtheopticalfiber，whichprovidesallimportantreferencefordistributedtemperaturemeasurementtechnologyinonlinemonitoringofcable．Keywords：distributedtemperaturemeasurement；ramanscattering；fibergrat
6、ingsensor；LabVIEW0引言電力電纜在輸電線路中廣泛運用，但由于電纜在工作時會因過載等原因而發(fā)熱升溫，使其絕緣性能劣化，進而發(fā)展成為絕緣擊穿乃至火災，因此對其溫度進行在線監(jiān)測具有重要意義。光纖與其他傳感器相比，具有抗電磁，耐高溫，對溫度、應變等外界變化敏感，且價格便宜等一系列優(yōu)勢，因此基于光纖傳感器技術的分布式光纖溫度測量技術得到廣泛關注，經(jīng)過不圖1基于拉曼散射分布式光纖傳感器的測量原理圖斷發(fā)展完善已成為最具前途的溫度測量技術之一。國內(nèi)到光探測器接收到的光功率隨時間變化的函數(shù)：外很多學者對分布式光纖溫度測量技術進行了大量研究實驗，P(t)=-~EopFexp(一倒
7、)(1)發(fā)現(xiàn)分布式光纖測量技術在電力系統(tǒng)故障的在線監(jiān)測方面具有良好的應用前景。式中：，為單位長度上的光后向散射系數(shù)；p為后向散射因子；OL文中設計了基于拉曼散射的分布式光纖電纜測溫在線監(jiān)為入射光單位長度上的損耗系數(shù)。測系統(tǒng)，以LabVIEW虛擬儀器軟件為開發(fā)平臺，進行系統(tǒng)軟硬根據(jù)光功率測量值在不同時問與光纖位置對應關系，能得件設計。通過對拉曼散射信號的采集與處理并采用軟件算法到光功率為光纖位置的函數(shù)。由于Stokes拉曼散射光受溫度影響很小，而Anti—stokes改善系統(tǒng)信噪比，然后解調(diào)顯示出光纖沿線
